(57)【要約】【課題】厳密な処理制御方法を必要としないシステム、方法および材料や、廉価な材料をも使用可能な内部フィルタを提供する。【解決手段】複数の組のフィルタ孔１３０によって接続された、インターリーブ配置したくし形流体通路を有する内部フィルタにおいて、流体は、入口側通路１１０の延長部１１２からフィルタ孔１３０を通って出口側通路１２０の延長部１２２に達する。入口側通路１１０内の流体には、フィルタ孔１３０を通過することができないような寸法および形状を有する粒子が含まれており、出口側通路１２０内に達した流体は、入口側通路１１０の流体と比較して相当な数の粒子がフィルタ孔１３０で除去されている。【選択図】図１
2005177752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板内に設けられた複数の第１の通路および第２の通路と、
前記第１の基板および前記第２の基板のうちいずれか一方の基板に複数設けられた第３の通路と、を備え、
前記複数の第３の通路は、それぞれ前記第１の通路の１つと前記第２の通路の１つとの間に流体的に接続されており、
前記第１の通路および前記第２の通路の一方に流れ込んだ流体は、前記第１の通路および第２の通路の一方から前記第３の通路に、前記第３の通路から前記第１の通路および第２の通路の他方の通路に、順に流れ込み、
前記流体中に含まれる、前記第３の通路を通過することができる粒子より大きな寸法を有する粒子が濾過される、内部流体フィルタ。
【請求項２】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた第１の層および第２の層と、
前記第１の層内に設けられた複数の第１の通路および第２の通路と、
前記第２の層内に設けられた複数の第３の通路と、を備え、
前記複数の第３の通路は、それぞれ前記第１の通路の１つと前記第２の通路の１つとの間に延び、かつ流体的に接続されており、
前記第１の通路および第２の通路の一方に流れ込んだ流体は、前記第１の通路および第２の通路の一方から前記第３の通路に、前記第３の通路から前記第１の通路および第２の通路の他方に、順に流れ込み、
前記流体中に含まれる、前記第３の通路を通過することができる粒子より大きな寸法を有する粒子が濾過される、内部流体フィルタ。
【請求項３】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた中間層と、
前記第１の基板内に設けられた複数の第１の通路と、
前記第１の基板および第２の基板の一方に設けられた複数の第２の通路と、
前記中間層内に設けられた複数の第３の通路と、を備え、
前記複数の第３の通路は、それぞれ前記第１の通路の１つと前記第２の通路の１つとの間に延び、かつ流体的に接続されており、
前記第１の通路および第２の通路の一方に流れ込んだ流体は、前記第１の通路および第２の通路の一方から前記第３の通路に、前記第３の通路から前記第１の通路および第２の通路の他方に、順に流れ込み、
前記流体中に含まれる、前記第３の通路を通過することができる粒子より大きな寸法を有する粒子が濾過される、内部流体フィルタ。
【請求項４】
少なくとも１つの第１の通路と、
少なくとも１つの第２の通路と、
各々が前記第１の通路の１つに接続された複数の第３の通路と、
各々が前記第２の通路の１つに接続された複数の第４の通路と、
複数の第５の通路と、を備え、
前記複数の第５の通路は、それぞれ前記第１の通路の１つと前記第２の通路の１つとの間に延び、かつ流体的に接続されており、
前記第１および第２の通路の一方に流れ込んだ流体は、前記第１の通路および第２の通路の一方から複数の第３の通路および複数の第４の通路の一方に、複数の第３の通路および複数の第４の通路の一方から複数の第５の通路に、前記第５の通路から複数の第３の通路および複数の第４の通路の他方に、複数の第３の通路および複数の第４の通路の一方から前記第１の通路および第２の通路の他方に、順に流れ込み、
前記流体中に含まれる、前記第５の通路を通過することができる粒子より大きな寸法を有する粒子が濾過される、内部流体フィルタ。
【請求項５】
第１の通路と、
第２の通路と、
第３の通路と、
各々が前記第１の通路の１つに接続された複数の第４の通路と、
各々が前記第２の通路の１つに接続された複数の第５の通路と、
複数の第６の通路と、を備え、
前記複数の第６の通路は、それぞれ前記第３の通路と、第４の通路の１つと、第５の通路と、の間に延び、かつ流体的に接続されており、
前記第１および第２の通路の一方に流れ込んだ流体は、前記第１の通路および第２の通路の一方から複数の第４の通路および複数の第５の通路の一方に、複数の第４の通路および複数の第５の通路の一方から複数の第６の通路に、第６の通路から第３の通路に、第３の通路から複数の第４の通路および複数の第５の通路の他方に、複数の第４の通路および複数の第５の通路の他方の１つから第１の通路および第２の通路の他方に、順に流れ込み、
前記流体中に含まれる、前記第６の通路を通過することができる粒子より大きな寸法を有する粒子が濾過される、内部流体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部流体フィルタ、より詳細には内部ダイフィルタを製造するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷、医療、化学、生化学、遺伝子、自動車およびエネルギー分野のものを含む広範な流体処理アプリケーションにおいて、流体から粒子を分離する必要がある。例えば、外部の粒子または内部で発生した粒子は、重要な領域で小さな流体通路を塞ぎ、流体の連続的に意図された使用と干渉する可能性がある。別の例として、処理中に発生した粒子は、所望の製品であることもある。その結果、このような粒子を捕捉することが必要であるか、望ましい。
【０００３】
特に、流体が装置に入り、次にその装置によってある方法で処理されるある種の装置、いわゆる微小流体装置がある。このような微小流体装置は、一般的には、流体の入口と、流体の処理領域と、入口から流体処理領域に、および選択的には、処理領域から出口に、流体を流す小さな流体通路を有する。
【０００４】
あるアプリケーションにおいて、微小流体装置の内部にフィルタが形成される。このような内部フィルタは外部フィルタに加えて、またはその代わりに使用される。このような内部フィルタの利点は、流体処理領域の上流または下流のいずれかで直接流体処理領域に隣接して配置することができることである。このような上流の位置に内部フィルタを配置することによって、外部フィルタが使用される場合には通過するかもしれない望ましくない粒子、外部フィルタの下流から装置に送られる粒子を捕捉する。内部フィルタに対し要求されることは、流体が、高いスループットで処理され、フィルタが粒子で詰まるとき高い流体インピーダンス（ｆｌｕｉｄ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）を生じることなく全ての必要な粒子が捕捉される、多数の流体的に（ｆｌｕｉｄｉｃａｌｌｙ）平行なフィルタ孔を持つ流路を形成することである。
【０００５】
この明細書に引用によりその全体が援用される、Ｄｒａｋｅらに付与された(米国)特許第４，６３９，７４８号明細書は、加熱インクジェットプリントヘッドで使用可能な流体的に平行なフィルタ孔を有する内部フィルタ用の特別な製造方法の１つの例示的な実施形態を示す。この特許第４，６３９，７４８号明細書に開示される方法は、装置内に主要な流体通路を形成し、並びにフィルタ孔を形成するために、シリコンウエハ内に一連の等方性、異方性および正方性化学的エッチングを使用する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，６３９，７４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
援用された特許文献１に記載された製造方法の１つの制限は、流体通路およびフィルタ孔を包囲する装置の材料が単結晶シリコンまたは配向依存（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）化学エッチングと適合性のある他の材料を必要とすることである。この方法は、以下のことを必要とする。つまり、１）流体通路が、エッチングされた表面から見るとき、一直線でなければならない。２）各個々の流体通路は、その長さ方向に均一でなければならない。３）交差する流体通路は、互いに直角でなければならない。４）流体通路は、断面がほぼ三角形でなければならない。
【０００８】
特許文献１に記載された製造方法の第２の制限は、重要な特徴部分の過剰なエッチング、またはエッチングの不足を防止するために、化学エッチングステップのいくつかが槽成分（ｂａｔｈ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、温度および/または所要時間、に関して注意深く制御される必要があることである。
【０００９】
本発明は、援用された特許文献１の上記１つまたは複数の制限を解消するためのシステムおよび方法を提供する。
【００１０】
本発明は、また、厳密な処理制御方法を必要としないシステム、方法および材料や、廉価な材料を提供する。
【００１１】
本発明は、また、特許文献１の１つまたは複数の形状の制限を解消するシステムおよび方法を提供する。
【００１２】
本発明は、また、多数の流体的に（ｆｌｕｉｄｉｃａｌｌｙ）平行なフィルタ孔通路を有する内部フィルタを提供する。
【００１３】
本発明は、また、微小流体処理装置内の複数段階のフィルタリングを有する内部フィルタを提供する。
【００１４】
本発明は、また、流体処理領域または装置に対して下流の位置に供給可能な内部フィルタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
種々の例示的な実施形態において、本発明による内部フィルタは、下方基板、上方基板および２つの中間層を含む。流体通路は、第１の中間層の層厚を貫いてエッチング（または同様な処理）により形成される。流体通路の間に延びるフィルタ孔は、２つの中間層の第２の層の層厚を貫いてエッチング（または同様な処理）によって形成される。種々の例示的な実施形態において、２つの中間層の２つまたはそれ以上の組は、更なるフィルタ通路および/または孔を提供するように実施することができる。
【００１６】
種々の他の例示的な実施形態において、本発明による内部フィルタは、下方基板および上方基板を含む。入口通路および出口通路およびフィルタ孔は、いずれも同じ上方基板または下方基板に形成される。これらの例示的な実施形態において、入口通路および出口通路は、第１のステップで部分的に形成される。次に、第２のステップにおいて、フィルタ孔が形成すると同時に入口通路および出口通路が完成する。
【００１７】
種々の他の例示的な実施形態において、分離した内部フィルタは、各々が独立した流体源および/または独立した微小流体装置等に接続されることができる。種々の他の例示的な実施形態において、２つまたはそれ以上の内部フィルタを連続して接続することができる。これらの例示的な実施形態において、上流の内部フィルタの出口側通路は、下流の内部フィルタ用の入口側通路である。種々の例示的な実施形態において、１つまたは複数の上述した内部フィルタは、流体処理領域または装置の下流の１つまたは複数の場所の各々に設けられる。流体処理領域の下流に内部フィルタを配置することによって、流体処理領域または装置内で発生される望ましいまたは望ましくない粒子を捕捉する。
【００１８】
本発明のこれらおよび他の特徴は、本発明によるシステムおよび方法の種々の例示的な実施形態として後に詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の種々の例示的な実施形態を次の図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明による複数の組のフィルタ孔１３０によって接続された、インターリーブ配置したくし形流体通路１１０および１２０を有する内部フィルタ１００の第１の例示的な実施形態の平面図である。図１に示すように、入口側通路１１０は、くし形に構成され、例えば、微小流体装置への流体入口近傍に配置される複数の延長部１１２を有する。出口側通路１２０は、くし形に構成された複数の延長部１１２を有する。流体は、入口側通路１１０の延長部１１２からフィルタ孔１３０を通って出口側通路１２０の延長部１２２に達する。
【００２１】
出口側通路１２０内の流体は、入口側通路１１０の流体と比較して相当な数の粒子が除去されている。除去された粒子は、フィルタ孔１３０を通過することができないような寸法および形状を有する。次に、流体は、出口側通路１２０から微小流体装置の処理領域に通過してもよい。粒子が微小流体装置の流体処理領域内で発生する時には、内部フィルタは、流体処理領域の下方に形成されることを認識すべきである。この場合、処理領域から入ってくる流体は、入口側通路１１０に入り、出口側通路１２０に進む際に、粒子はフィルタ孔１３０で捕捉される。
【００２２】
図２は、図１に示す内部フィルタの第１の例示的な実施形態の第１断面図である。図２および図３は、上方基板内につくられた孔１３０を示し、主要な通路は、下方の基板内に形成される。この断面図は、図１に示すライン２−２に沿った図面である。図２に示すように、フィルタ孔１３０は、単一の上方基板１４０内にエッチングされ、これは、結晶化シリコン、または配向依存化学エッチングと適合性のある他の材料から形成される。図２に示すように、入口側通路１１０の延長部１１２および出口側通路１２０の延長部１２２は、単一の下方基板１５０にエッチングされ、下方基板１５０は、結晶化シリコン、または配向依存化学エッチングと適合性のある他の材料から形成される。図２に示すように、流体は、入口側通路１１０のより広い延長部１１２からより狭いフィルタ孔１３０を通って入口側通路１２０のより広い延長部１２２に達する。
【００２３】
図３は、図１に示す内部フィルタの第１の例示的な実施形態の第２断面図である。この断面図は図１のライン３−３に沿った断面図である。配向依存化学エッチング処理により形成される溝１１０，１１２，１２０，１２２および１３０の三角形の形状は、図３に示す入口側通路１１０、出口側通路１２０、およびフィルタ孔１３０の断面で見ることができる。延長部１１２および１２２の三角形の形状は、図２で見ることができる。入口側通路１１０、出口側通路１２０および延長部１１２、１２２は、流体インピーダンス（ｆｌｕｉｄ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）を最小限にするためにフィルタ孔１３０より深く、広い一方、フィルタ孔１３０は、小さい粒子を捕捉するために十分に小さい。
【００２４】
図４は、図１に示す内部フィルタの第２の例示的な実施形態の第１断面図である。この断面図は、図１に示すライン２−２に沿った図面である。対照的に、図５は、図１に示す内部フィルタの第２の例示的な実施形態の第２断面図である。この断面図は、図１に示すライン３−３に沿った図面である。図４および図５に示すように、この例示的な実施形態において、基板１４０および１５０は、入口側通路１１０、１２０およびフィルタ孔１３０それぞれに対応する領域を露出するように被覆される。次に、基板１４０および１５０は、入口側通路および出口側通路１２０およびフィルタ孔１３０それぞれを形成するために反応性イオンエッチングあるいは同様の処理がなされる。
【００２５】
図６は、図１に示す内部フィルタの第３の例示的な実施形態の第１断面図である。この断面図は、図１に示すライン２−２に沿ったものである。それに対して図７は、図１に示す内部フィルタの第３の実施形態の第２断面図である。この断面図は、図１に示すライン３−３に沿ったものである。種々の例示的な実施形態において、図６および図７に示す内部フィルタ２００は、ポリミド（ｐｏｌｙｍｉｄｅ）、ＳＵ−８、ポリアリーレンエーテル等のような１つまたは複数の感光材料を露光し、現像することによって製造されることを理解しなければならない。図６に示すように、フィルタ孔２３０は、上層２４０に形成されるが、入口側通路２１０、延長部２１２、出口側通路２２０および延長部２２２は、下層２５０内に形成される。上層２４０および下層２５０は、互いに離れている。上層２４０および下層２５０は、上方基板２６０および下方基板２７０の各々に対し同時に結合する。
【００２６】
光材料を露光し現像し、図２から図７に示す構造を形成するために使用する方法は、特許文献１で使用されたものと同様の方法より制御しやすい。図２および図３のような単一の基板中のシリコンの配向依存型エッチングは、エッチィング平面が一点で交差するとき、自己終結し、基本的に停止する。これは、断面が三角形であるからである。図４および図５に示す構造を形成するために使用される反応イオンエッチング処理では、基板の結晶平面には依存しない比較的おそい速度でエッチングされる。その結果、エッチングされる構造の深さおよび形状は、さらに容易に制御することができる。さらに、図６および図７に示す構造を形成するために使用された該方法は、各層に形成される通路が、層全体を通して形成されるので、使用し、制御することが容易である。したがって、通路の深さは、制御する必要はない。また、感光材料を露光し、現像するための方法は、内部フィルタを２つの層のみを有する通路に対する形状寸法（ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ）に制限しない。
【００２７】
図８は本発明による図１に示す内部フィルタの第４の例示的な実施形態の第１断面図である。この断面図は、図１に示すライン２−２に沿った図面である。それに対し図９は、図１に示す内部フィルタの第４の例示的な実施形態の第２断面図である。また、この断面図は、図１に示すライン３−３に沿った断面図である。図８および図９に示すように、図６および図７に示す上層２４０および下層２５０に加えて、追加のフィルタ孔の層２８０と、追加の入口および出口通路層２９０が加えられる。これは、装置に使用されるスペースに関して比較的小さな増大で平行なフィルタ孔の数が二倍になる。
【００２８】
種々の他の例示的な実施形態において、本発明によるフィルタ孔の組を複数化することによって接続された、インターリーブ配置したくし形流体通路を有する内部フィルタの第５および第６の例示的な実施形態を製造する方法は、第１および第２の実施形態におけるように上方基板および下方基板をエッチング処理せず、また、第５および第６の例示的な実施形態におけるように上層２４０および下層２５０を完全に通るようにはエッチングしない。実際には、上層２４０および下層２５０は、この第３の例示的な実施形態では使用されない。むしろ、内部フィルタの第５および第６の例示的な実施形態を製造するための方法のこれらの実施形態は、配向依存エッチング、反応性エッチングおよび/またはいくつかの他の適当な技術を使用する。
【００２９】
反応性イオンエッチングおよび/またはいくつかの他の適当な技術、異なる幅および深さの通路を使用することは、複数のステップを使用することによって単一の基板において得ることができる。図１０および図１１は、この発明による内部フィルタの第５の例示的な実施形態をつくるための方法の１つの例示的な実施形態の第１のステップによって処理された基板を示す。特に、図１０は、図１のライン２−２に対応する図面に沿った基板を示し、一方、図１１は、図１に示すライン３−３に沿った断面の基板を示す。
【００３０】
図１０および図１１に示すように、内部フィルタの第５の例示的な実施形態を形成するための方法のこの例示的な実施形態におけるこの第１のステップにおいて、基板３００は、入口側および出口側の通路３１０および３３０に対応する領域を露出するように被覆される。基板３００は、入口側通路３１０および出口側通路３３０を形成し始めるように反応性イオンエッチング等の処理がなされる。特に、この第１のステップの後、図１１に示すように、入口側通路３１０および出口側通路３３０の一部のみが形成されることは理解されなければならない。
【００３１】
フィルタ孔３３０に対応する基板３００の領域は、被覆の、対応する部分を除去することによって露出する。第２の反応性イオンエッチング等のステップが、フィルタ孔３３０を形成し、入口側通路および出口側通路を深くするために使用される。特に、図１２は、図１のライン２−２に対応する断面図において、この第２のステップの後の基板３００および上方基板３４０を示す。同様に、図１３は、図１のライン３−３に対応する断面図においてこの第２のステップの後の基板３００および上方基板３４０を示す。すなわち、図１２および図１３は、第２の反応性イオンエッチングステップが実行され、上方基板３４０が所定の位置に結合された後の基板３００を示す。プラズマ、ディープシリコンまたは他のタイプのエッチングが本発明による内側フィルタの第３の例示的な実施形態を製造する方法を実行するために使用することができることは理解しなければならない。
【００３２】
配向依存型エッチング処理および/またはいくつの他の適当な技術を使用し、複数のステップを使用することによって異なる幅および深さの通路が単一の基板で得られる。図１４および図１５は、本発明による内部フィルタの第６の実施形態をつくるための１つの例示的な実施形態の第１ステップによる基板を示す。特に、図１４は、図１のライン２−２に対応する図面における基板を示すが、図１５は、図１に示すライン３−３に沿った断面図を示す。
【００３３】
図１４および図１５に示すように、内部フィルタの第５の例示的な実施形態を形成するための方法のこの例示的な実施形態の第１のステップにおいて、基板４００は、入口側通路４１０および出口側通路４２０に対応する領域を露出するために被覆される。この基板４００は、入口側通路４１０および出口側通路４２０の形成を開始するために配向依存型エッチング処理等がなされる。特に、この第１のステップの後、図１４に示すように、入口側通路４１０および出口側通路４２０のみが一部形成される。
【００３４】
フィルタ孔４３０に対応する基板４００の領域は、マスクの対応する部分を除去することによって露出する。フィルタ孔４３０を形成し、入口側通路４１０および出口側通路４２０を深くするために第２の配向依存型エッチングが使用される。特に、図１６は、図１のライン２−２に対応する断面図においてこの第２のステップ後の基板４００および上方基板３４０を示す。同様に、図１７は、図１のライン３−３に対応する断面図において、この第２のステップの後の基板４００および上方基板４４０を示す。すなわち、図１６および図１７は、第２の配向依存型エッチングステップが実行され、上方基板４４０が所定の位置に結合された後の基板４００を示している。
【００３５】
図１８は、図１に示す内部フィルタの第７の例示的な実施形態の第１の断面図である。この断面図は、図１に示すライン２−２に沿った図面である。それに対し、図１９は、図１に示す内部フィルタの第７の例示的な実施形態の第２の断面図である。断面図は、図１に示すライン３−３に沿った断面図である。種々の例示的な実施形態において、図１８および図１９に示す内部フィルタ５３０は、基板５４０を反応性イオンエッチング等によって、および中間層５５０を形成するために使用されるポリミド、ＳＵ−８、ポリアリーレンエーテル等のような１つまたは複数の感光性材料を追加的に露光し、現像することによって形成される。
【００３６】
図１８および図１９に示すように、フィルタ孔５３０は、中間層５５０に形成され、入口側通路５１０、延長部５１２、出口側通路５２０、延長部５２２は、下方基板５４０内に形成される。中間層５５０は、下方および上方基板５４０および５６０と分かれている。中間層５５０は、上方基板５６０および下方基板５４０の各々に結合している。もちろん、上方基板および下方基板は、図１８および図１９にのみ示されることは理解しなければならない。使用において、下方基板５４０は、上方基板５６０および中間層５５０上に配置される場合がある。
【００３７】
図２０は、図１８に示される内部フィルタの第７の例示的な実施形態の変形例の第１断面図である。この断面図は、図１に示すライン２−２に沿った断面図である。図２１は、図１８に示す内部フィルタの第７の例示的な実施形態の変形例の第２断面図である。この断面図は、図１に示すライン３−３に沿った断面図である。図２０および図２１に示す内部フィルタ５３０は、基板５４０を反応性イオンエッチング処理等することによって、また中間層５５０を形成するために使用されるポリミド、ＳＵ−８、ポリアリーレンエーテル等のような１つまたは複数の感光材料を追加的に露光および現像することによって製造される。
【００３８】
図２０および図２１に示すように、フィルタ孔５３０は、中間層５５０内に形成され、入口側通路５１０および延長部５１２は、下方基板５４０内に形成される。それに対し、出口側通路５２０および延長部５２２は、上方基板５６０内に形成される。中間層５５０は下方基板５４０および上方基板５６０を分離している。中間層５５０は、上方基板５６０および下方基板５４０の各々に結合している。もちろん、上方基板および下方基板は図２０および２１内にのみ記載されていることは理解しなければならない。使用において、下方基板５４０は、上方基板５６０および中間層５５０上に配置される場合がある。
【００３９】
この発明による内側フィルタの第１から第３の例示的な実施形態を形成するために図２から図２１に示される複数の組のフィルタ孔によって接続された、インターリーブ配置したくし型流体通路を有する内部フィルタを製造するためのプラズマエッチング、ディープシリコンエッチング、プラスチック材料の正確な射出成形、コイニング、電鋳、エア  アブレシブ  ブラスティング（ａｉｒ  ａｂｒａｓｉｖｅ  ｂｌａｓｔｉｎｇ）、レーザアブレーション（ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ）、または公知の後に開発された方法が、適宜使用されることは理解しなければならない。
【００４０】
この発明による内部フィルタの種々の例示的な実施形態の異なる層または基板のために異なる製造方法を使用することができることもまた、理解できよう。例えば、下方基板に結合される分離層内の入口側通路および出口側通路を製造するために感光材料の露光−現像処理が使用され、フィルタ孔が上方基板に反応イオンエッチング処理により形成可能であることは理解されるべきである。
【００４１】
図１に示される複数の組のフィルタ孔によって接続されるインターリーブ配置したくし形流体通路を有する内部フィルタの１つの制限は、入口側通路１１０が１つのみ、出口側通路１２０が１つのみあることである。これは、装置が同時に取り扱ってよい流体のタイプを制限する。カラー印刷のような多数のアプリケーションの場合には、内部フィルタは、複数の流体源または複数の流体処理サイトを個々に取り扱う必要がある。
【００４２】
図２２は、本発明による複数の組のフィルタ孔によって接続されたインターリーブ配置したくし形流体通路を有する内部フィルタの８番目の例示的な実施形態を示す。図２２に示すように、この８番目の例示的な実施形態において、複数の独立した流体源および/または複数の独立した流体シンクを支持するために交互の位置に複数の組のフィルタ孔が形成されている。図２２に示すように、入口側通路６１０および出口側通路６２０は、１つのタイプの流体、例えば、黄色のインクのために使用される。他の入口側の通路６３０，６５０および６７０および他の出口側通路６４０，６６０および６８０は、他のタイプの流体、例えば、シアン、マゼンタ、黒色インクがそれぞれ使用される。図２２に示す構成の代わりに、複数の独立した流体源が分離層に接続されるように製造されることができることは理解すべきである。
【００４３】
もちろん、図２２において、種々の例示的な実施形態において、入口側通路６１０、６３０、６５０および６７０の各々は、同じ流体源または上流の処理装置にかわりに接続されていてもよく、一方、出口側通路６２０、６４０、６６０および６８０の各々が、流体収集装置または下流の流体処理装置のような異なる流体シンクにかわりに接続されていてもよいことは理解されるべきである。この方法において、異なる濾過流は、別の出口側装置に向かってもよい。異なる組の入口側通路および出口側通路６１０および６２０、６３０および６４０、６５０および６６０、６７０および６８０の各々のフィルタ孔６９０が、異なる寸法の粒子が対応する孔６９０を通過することができるように異なる寸法である場合、出口側通路６２０、６４０、６６０および６８０からの流体の流れの出力は、流体において異なる組の粒子を有し、および/または流体から濾過された粒子に依存して異なる流体特性またはパラメータを有する。したがって、複数の入口側通路６１０、６３０、６５０および６７０は、単一の入口側通路の異なる部分であり得ることを理解すべきである。
【００４４】
もちろん、図２２の種々の例示的な実施形態において、入口側通路６１０、６３０、６５０および６７０の各々は、異なる流体源または上流の流体装置に接続されてもよいし、出口側通路６２０、６４０、６６０および６８０の各々は、流体収集装置または下流の流体処理装置のような同じ流体シンクに接続されてもよい。この方法において、異なる入力流は、同じ出口側装置に送られる前に組み合わされることが可能で、各異なる入力流は、入力流体の流れに適した態様で、濾過される。したがって、複数の出口側通路６２０、６４０、６６０、および６８０は、単一の出口側通路の異なる部分であってよい。
【００４５】
すなわち、各異なる入力流体の流れが異なる寸法の粒子を有する場合、異なる組の入口−出口側通路である６１０−６２０、６３０−６４０、６５０−６６０、６７０−６８０の各々に対するフィルタ孔６９０は、各異なる入力流体の流れが適切に濾過されるような異なる寸法であってよい。この方法において、１つの入力流体の流れから除去する必要のある所定の寸法の粒子のように、別に濾過することができる、異なる入力流中の同じ寸法の粒子は、取り除くことができるが、出口流を通過することができるようにする必要がある所定の寸法の異なる入力流体の流れに含まれる粒子は、該入力流体の流れから濾過されない。流体流が組み合わされた後濾過される場合、この異なる濾過は、不可能である。
【００４６】
図２０および図２１に示す７番目の例示的な実施形態の変形例は、入口側通路５１０および出口側通路５２０をそれぞれ互いに対して配置する際にさらに自由度を増大させる。例えば、図２１に示す位置の変わりに、入口側通路５１０の上に出口側通路５２０を垂直方向に配置させてもよい。さらに、７番目の例示的な実施形態の変形例が、図２２に示す８番目の実施形態とともに使用される場合、２つまたはそれ以上の入口側通路５１０が、２つまたはそれ以上の入口側通路５１０の別々の通路にそれぞれ別々に接続した第１の通路５１２を有する、下方基板５４０内に設けられてよい。同様に、２つまたはそれ以上の出口側通路５２０は、２つまたはそれ以上の出口側通路５２０の異なる通路に接続された第２の通路５２２の異なる通路を有する、上方の基板５６０内に設けられてもよい。この場合、いくつかの孔５３０は、いくつかの第１の通路５１２が、隣接する第２の通路５２２に接続されないように省略することができる。その結果、図２２に示す分離した２つまたはそれ以上の通路が、内部フィルタの同じ領域に、重複するか、または交互にくし形(インターリーブ配置した形状)になるように形成されている。
【００４７】
図２３は、本発明による複数の組のフィルタ孔によって接続されたインターリーブ形状のくし形流体通路を有する内部フィルタの９番目の例示的な実施形態を示す。図２３に示すように、この第９番目の例示的な実施形態において、複数組のフィルタ孔は、異なる寸法の粒子を濾過する第２の段階を提供する交互の位置に形成されている。図２３に示すように、流体は、入口側の通路７１０を通って入り、大きなフィルタ孔７２０を通過し、中央通路７３０に入る。次に、流体は、中央通路７３０から一組のより小さいフィルタ孔７４０を通過し、出口側通路７５０に入る。大きなフィルタ孔７２０内に捕捉されないより小さな粒子は、小さいフィルタ孔７４０内に捕捉される。
【００４８】
図２３に示すフィルタ位置は、中央通路７３０で実行される流体処理の前後に濾過を行うように使用してよいことは理解すべきである。別の例として、中央通路は、中央通路７３０の２つの部分の間に接続された流体処理構造を有する２つの部分に分割されてよい。
【００４９】
特定の実施形態を説明したが、直ちに予測できない、または予測できないであろう、変更、改造、変形例、改良および実質的な均等物が、出願人または他の当業者に生じてもよい。したがって、上述した４つのように、本発明の例示的な実施形態は、説明を意図するものであり、制限を意図するものではない。本発明の精神および観点から逸脱せずに、種々の変更が行われてよい。したがって、本発明は、このような変更、改造、変形例、改良および実質的な均等物を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による複数の組のフィルタ孔によって接続されたインターリーブ配置したくし形流体通路を有する内部フィルタの種々の例示的な実施形態の平面図である。
【図２】図１に示す内部フィルタの第１の例示的な実施形態の第１断面図である。
【図３】図１に示す内側フィルタの第１の例示的な実施形態の第２断面図である。
【図４】図１に示す内部フィルタの第２の例示的な実施形態の第１断面図である。
【図５】図１に示す内部フィルタの第２の例示的な実施形態の第２断面図である。
【図６】図１に示す内部フィルタの第３の例示的な実施形態の第１断面図である。
【図７】図１に示す内部フィルタの第３の例示的な実施形態の第２断面図である。
【図８】図１に示す内部フィルタの第４の例示的な実施形態の第１断面図である。
【図９】図１に示す内部フィルタの第４の例示的な実施形態の第２断面図である。
【図１０】本発明による内部フィルタの第５の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第１ステップによって処理される基板を示す図である。
【図１１】本発明による内部フィルタの第５の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第１ステップによって処理される基板を示す図１０と別方向から見た図である。
【図１２】本発明による内部フィルタの第５の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第２ステップを示す図である。
【図１３】本発明による内部フィルタの第５の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第２ステップを示す図１２とは別方向から見た図である。
【図１４】本発明による内部フィルタの第６の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第１ステップによって処理される基板を示す図である。
【図１５】本発明による内部フィルタの第６の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第１ステップによって処理される基板を示す図１４と別方向から見た図である。
【図１６】本発明による内部フィルタの第６の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第２ステップを示す図である。
【図１７】本発明による内部フィルタの第６の例示的な実施形態を形成するための方法の１つの例示的な実施形態の第２ステップを示す図１６とは別方向から見た図である。
【図１８】図１に示す平面図に対応する内部フィルタの第７の例示的な実施形態の第１断面図である。
【図１９】図１に示す内部フィルタの第７の例示的な実施形態の第２断面図である。
【図２０】図１８に示す内部フィルタの第７の例示的な実施形態の変形例の第１断面図である。
【図２１】図１８に示す内部フィルタの第７の例示的な実施形態の変形例の第２断面図である。
【図２２】本発明による内部フィルタの第８の例示的な実施形態を示す図である。
【図２３】本発明による内部フィルタの第９の例示的な実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，６３０，６５０，６７０，７１０  入口側通路、１１２，２１２，５１２  入口側通路の延長部、１２０，２２０，４２０，５２０，６２０，６４０，６６０，６８０，７５０  出口側通路、１２２，２２２，５２２  出口側通路の延長部、１３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６９０，７２０，７４０  フィルタ孔、１４０，２６０，５６０  上方基板、１５０，２７０，５４０  下方基板、２４０  上層、２５０  下層、２８０  フィルタ孔の層、２９０  入口および出口通路層、５５０  中間層、７３０  中央通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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